Лазер белән каплау өчен тимер нигезендәге порошок һәм никель нигезендәге порошок арасындагы аерма
Чуен детальләрен лазер белән каплауда, тимер нигезендәге порошок һәм никель нигезендәге порошок сайлау каплау катламының эш нәтиҗәлелегенә, куллану сценарийларына һәм бәясенә турыдан-туры тәэсир итә. Икесе арасындагы төп аерма составта, эш нәтиҗәлелегендә, процессның җайлашучанлыгында һәм куллану сценарийларында чагыла:
1. Ингредиентлардагы аермалар
| Порошок төре | Төп ингредиентлар | Гадәти кушымча элементлары |
| Тимер нигезендәге порошок | Fe нигезендә (гадәттә > 50%) | Еш кына Cr, Ni, Mo, Si, B һ.б. үз эченә ала (мәсәлән, Fe-Cr-Ni-Mo системасы, Fe-Si-B системасы) |
| Никель нигезендәге порошок | Ni нигезендә (гадәттә > 50%) | Еш кына Cr, Mo, W, Co, Si, B һ.б. үз эченә ала (мәсәлән, Ni-Cr-Mo системасы, Ni-Cr-B-Si системасы) |
2. Төп эшчәнлекне чагыштыру
1) Механик үзлекләр
Тимер нигезендәге порошок:
• Югары катылык (HRC 30-60, составны көйләү белән, югары Cr, Mo төре HRC 50 яки аннан югарыракка җитә ала), яхшы тузуга чыдамлык;
• Ныклык чуен матрицасына якын (сузылуга чыдамлыгы 500-1000 МПа), чуен белән металлургик яктан яхшырак туры килә, һәм каплау катламы белән матрица арасындагы бәйләнеш ныклыгы югары (гадәттә >300 МПа);
• Уртача сынучанлык, югары катылык модельләрендә билгеле бер ярыкларга сизгерлек булырга мөмкин (көчәнешне киметү өчен каплау процессын контрольдә тотарга кирәк).
Никель нигезендәге порошок:
• Уртача катылык (HRC 20-45, түбән эретмәле төр йомшаграк, югары Cr, W төре HRC 40-50 гә кадәр җитә ала), ләкин бик яхшы ныклык, тимер нигезендәге порошокка караганда яхшырак бәрелүгә чыдамлык;
• Югары кушылма тимер нигезендәге порошокка караганда (400-800 МПа) бераз түбәнрәк тартылу көче, ләкин пластиклыгы яхшырак (озыну >10%, тимер нигезендәге порошок гадәттә
• Чуен белән бәйләнеш көче бераз түбәнрәк (гадәттә 200-300 МПа), ләкин ярыкларга сизгерлеге түбән, салкын ярыклар ясау җиңел түгел (никельнең ныклыгы һәм түбән көчәнеш үзенчәлекләре аркасында).
2) Коррозиягә чыдамлык
Тимер нигезендәге порошок: уртача коррозиягә чыдам. Гади тимер нигезендәге порошок (түбән Cr) атмосфера һәм төче су коррозиясенә яхшы чыдам, ләкин кислоталы һәм селте мохиттә тутыкканга бирешә. Югары Cr төре (Cr күләме > 12%) коррозиягә чыдамлыгын арттырган, ләкин барыбер никель нигезендәге порошок кебек яхшы түгел.
Никель нигезендәге порошок: коррозиягә бик чыдам, бигрәк тә югары температурада, дымлы, кислоталы һәм селтеле (мәсәлән, органик кислота, көчсез селте) мохиттә (чөнки Ni һәм Cr тыгыз оксид пленкасы барлыкка китерә), коррозия шартлары өчен яраклы.
3) Җылылыкка чыдамлык
Тимер нигезендәге порошок: гомуми җылылыкка чыдам, озак вакыт эшләү температурасы гадәттә
Никель нигезендәге порошок: көчле җылылыкка чыдам, 600-1000℃ югары температуралы мохиттә тотрыклы эшли ала (мәсәлән, Cr һәм W элементларын үз эченә алган никель нигезендәге порошок, антиоксидантларга һәм термик арыганлыкка бик яхшы чыдам).
4) Чуен матрицасы белән туры килүчәнлек
Тимер нигезендәге порошок: чуенның җылылык киңәю коэффициентына якынрак (Fe нигезендәге) (тимер нигезендәге порошок якынча 11-14 × 10⁻⁶/℃, чуен якынча 10-12 × 10⁻⁶/℃), тышлау вакытында җылылык көчәнеше аз, җылылык киңәю аермасы аркасында ярылу җиңел түгел (бигрәк тә калын тышлау катламы өчен яраклы).
Никель нигезендәге порошок: җылылык киңәю коэффициенты чагыштырмача югары (якынча 13-16 × 10⁻⁶/℃), бу чуеннан бераз аерылып тора. Калын тышлау вакытында җылылык киеренкелеге аркасында ул җиңел ярыла, моны алдан җылыту, әкрен суыту яки катламлы тышлау ярдәмендә киметергә кирәк.
3. Процессларга җайлашучанлыктагы аермалар
Тимер нигезендәге порошок:
• Лазер көченә түбән сизгерлек, эрегән күлнең уртача сыеклыгы, яссы каплау катламын формалаштыру җиңел;
• Si һәм B кебек деоксидлаштыручы элементларны үз эченә ала, чуендагы C һәм S кебек катнашмаларга югары чыдамлылыкка ия (мәгънәләрне чыгару җиңел түгел);
• Каплау катламының суюлту тизлеген (каплау катламына кушылган төп металл өлеше) контрольдә тоту уртача авыр, гадәттә 10%-20% дәрәҗәсендә контрольдә тотыла (артык югары катлам катылыкны киметергә мөмкин).
Никель нигезендәге порошок:
• Лазерның югары сеңү тизлеге, эретелгән бассейнның яхшы сыеклыгы (бигрәк тә B һәм Si булган никель нигезендәге порошок), җиңел ирешелә торган юка һәм тигез каплау катламы;
• Чуенда C га сизгер. Әгәр матрицада углерод күп булса (мәсәлән, соры чуен), C ның каплау катламына таралуы аркасында сынучан фазалар (мәсәлән, челтәр карбидлары) барлыкка килү җиңел. Суюлту тизлеген киметү өчен лазер параметрларын катгый контрольдә тоту кирәк (мәсәлән, көчне киметү һәм сканерлау тизлеген арттыру).
• Чуендагы күкерт (S) белән җиңел реакциягә кереп, аз эри торган эвтектика (мәсәлән, Ni₃S₂) барлыкка китерә, нәтиҗәдә термик ярыклар барлыкка килә. Чуен детальләрен алдан эшкәртү вакытында өслек сульфидларының бетерелүен тәэмин итү зарур.
4. Бәя һәм куллану сценарийлары
| Үлчәмнәр | Тимер нигезендәге порошок | Никель нигезендәге порошок |
| Бәясе | Түбәнрәк (якынча 1/3-1/2 никель нигезендәге порошок), экономияле | Югары (Ni металлының югары бәясе аркасында), югары бәя басымы |
| Кулланыла торган сценарийлар | 1. Югары тузуга чыдамлык һәм уртача коррозиягә чыдамлык таләп итә торган эш шартлары (мәсәлән, станоклар өчен юнәлеш бирүче рельслар һәм роликларны ремонтлау); 2. Чуен детальләрнең түбән бәяле, зур күләмле үлчәмле реставрациясе яки өслеген ныгыту; 3. Калын каплау катламнарына таләпләр (> 2 мм) (мәсәлән, зур чуен детальләрнең тузуын төзәтү). | 1. Югары коррозиягә һәм җылылыкка чыдамлыкны таләп итүче эш шартлары (мәсәлән, химик җиһазлар, югары температуралы клапаннар); 2. Бик яхшы ныклык һәм бәрелүгә чыдамлык таләп итә торган сценарийлар (мәсәлән, тешле тәгәрмәч өслекләре, ваклагыч чүкечләр); 3. Нечкә стеналы яки катлаулы формадагы чуен детальләрнең (мәсәлән, калыплар, гидравлик детальләр) төгәл каплавы. |
Кыскача мәгълүмат
• Тимер нигезендәге порошок өстенлекле: арзан бәягә һәм югары тузуга чыдамлыкка омтылганда, һәм эш шартлары көчле коррозия яки югары температура таләп итмәгәндә (мәсәлән, гади механик детальләрне ремонтлау кебек).
• Никель нигезендәге порошок өстенлекле: коррозиягә чыдамлык, җылылыкка чыдамлык яки югары ныклык таләп ителгәндә, һәм югарырак чыгымнар кабул ителгәндә (мәсәлән, махсус эш шартларында төгәл чуен детальләрне ныгыту кебек).
